Ο ρόλος της σακχαροπεριεκτικότητας και του σιδήρου στην αλληλεπίδραση μεταξύ των ζυμών Saccharomyces cerevisiae και Metschnikowia pulcherrima στην αλκοολική ζύμωση

Abstract

O οίνος είναι το προϊόν αλκοολικής ζύμωσης του γλεύκους, όπου συμμετέχουν πολλοί μικροοργανισμοί, με σημαντικότερη τη δράση του Saccharomyces cerevisiae που συνήθως κατευθύνει και ολοκληρώνει τη διαδικασία. Παράλληλα, άλλοι πληθυσμοί άγριων ζυμών, γνωστών ως μη-Saccharomyces, συμμετέχουν κυρίως στα αρχικά στάδια και αλληλεπιδρούν τόσο μεταξύ τους όσο και με το είδος Saccharomyces cerevisiae. Ενώ η δράση κάθε είδους ξεχωριστά έχει διερευνηθεί σε μεγάλο βαθμό κατά την οινοποίηση, πολύ λίγα είναι γνωστά για τις τυχόν αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφορετικών ειδών. Σε αυτή την εργασία μελετήθηκε η αλληλεπίδραση μεταξύ δύο σημαντικών ζυμών οινοποίησης, του Saccharomyces serevisiae και του Metschnikowia pulcherrima, κάτω από την επίδραση διαφόρων θρεπτικών υποστρωμάτων. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας έδειξαν πως σε σε συγκαλλιέργεια S. cerevisiae/M. pulcherrima σε υπόστρωμα συνθετικού γλεύκους με 200 g/L σάκχαρα το S.cerevisiae είχε καλύτερες επιδόσεις της τάξης 0,5 log cfu/ml σε σχέση με το M. pulcherrima. Καθώς μειώνονταν τα σάκχαρα στα 100 g/L ο πληθυσμός S. cerevisiae σημείωσε πτώση μέχρι και 1 log cfu/ml ενώ η M. pulcherrima σημείωσε αύξηση πληθυσμού κατά 0,5 log cfu/ml και ξεπέρασε στα 20 g/L σακχάρων τους πληθυσμούς της S. cerevisiae. Στο υπόστρωμα YPD η M. pulcherrima φάνηκε να επηρεάζει την ανάπτυξη του S. cerevisiae, η οποία εμφάνισε σημαντική πτώση κατά 3 log cfu/ml. Όταν προσθέσαμε ποσότητα σιδήρου 10 mg/L στο YPD η πτώση αυτή περιορίστηκε σε 2 log cfu/ml. Κατά τη συγκαλλιέργεια των δυο ζυμών σε συνθετικό γλεύκος με 400 mg/L YAN η M. pulcherrima έδειξε πως επωφελείται και σημείωσε αύξηση του πληθυσμού της κατά 0,5 log cfu/ml φτάνοντας έτσι τους πληθυσμούς της S. cerevisiae. Ωστόσο όταν η τιμή αζώτου έφτασε τα 800- 1200 mg/L YAN η ανάπτυξη της M. pulcherrima περιορίστηκε σε σχέση με τα 400 mg/L YAN από εκείνη της S. cerevisiae. Ακόμη όταν αντικαταστήθηκε η μορφή του αζώτου YAN με αυτή των 20 g/L πεπτόνης παρατηρήθηκε πτώση του πληθυσμού του S. cerevisiae κατά 1,2 log cfu/ml ενώ η M. pulcherrima έμεινε ανεπηρέαστη. Συνοψίζοντας η μελέτη έδειξε πως και οι δύο μικροοργανισμοί εκμεταλλεύονται το σίδηρο και το άζωτο, όταν βρίσκονται σε περίσσεια στο υπόστρωμα. Όμως αποδείχθηκε πως η μορφή του αζώτου συνδέεται σε μεγάλο βαθμό με την ανάπτυξη του S. cerevisiae. Τέλος τα σάκχαρα επιδρούν σημαντικά στην ανάπτυξη της M. pulcherrima ενώ δεν επηρεάζουν τον S. cerevisiae. Τα αποτελέσματα αυτά μπορούν να αποτελέσουν βάση για εκτενέστερη διερεύνηση της σχέσης των δυο μικροοργανισμών, όχι μόνο μεταξύ τους αλλά και με άλλα είδη ζυμών σε διαφορετικά υποστρώματα.